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Rund 90 % der weltweiten Waren – vom Auto bis zur Cashewnuss – werden auf dem Seeweg transportiert. Das ist schlecht für die Umwelt, denn ein voll beladenes Containerschiff verbrennt auf seiner Reise rund um die Welt etwa 150 Tonnen Bunkeröl pro Tag.
Ultimatives Ziel ist es, emissionsfreie Schiffe zu bauen. Aber selbst wenn heute neue, vollständig nachhaltige Transportschiffe auf den Markt kämen, wäre es logistisch und wirtschaftlich unmöglich, die gesamte Weltflotte mit rund 100 000 Schiffen zu ersetzen.
Saubere Luft ist jedoch absehbar. Im Rahmen des Projekts CHEK werden neuartige Lösungen durch eine Kombination aus neuen Schiffsentwürfen und technologischen Nachrüstungen für bestehende Schiffe – einschließlich der Rückkehr von Segeln – erarbeitet.
„Die größte Herausforderung bei der Schaffung von emissionsfreien Schiffen ist nicht so sehr die Technologieentwicklung, sondern vielmehr die Integration bereits vorhandener, unterschiedlicher innovativer Technologien“, kommentiert Suvi Karirinne, Koordinatorin von CHEK und Leiterin des Energy Business Innovation Centre (VEBIC) der Universität Vaasa. „Wir haben führende Innovationsunternehmen zusammengebracht, um diese Hindernisse zu überwinden und sehr interessante synergetische Lösungen zu schaffen.“
Die Zukunft der Schifffahrt gestalten
CHEK begann mit einer Bestandsaufnahme der durch die Projektpartner verfügbaren Technologien. Die meisten davon reichten von Technologie-Reifegrad 1 bis 4, der die Grundlagenforschung bis hin zu frühen Konzeptnachweisen und im Labor validierten Ergebnissen abdeckt.
Unter der Leitung der Schiffsdesignfirma Deltamarin begann das Team mit der Erstellung von Schiffsentwürfen auf der Grundlage digitaler Modelle. „In der ersten Generation beruhten die Modelle weitgehend auf Messdaten von Referenzschiffen“, sagt Karirinne. „Dazu gehörten die Entwicklung eines neuen Schiffsrumpfes und die Simulation der Wechselwirkungen zwischen den Schiffssystemen und unseren Technologien.“
Die Projektfortschritte beschränken sich nicht auf Laborexperimente. Im August stach der Massengutfrachter Pyxis Ocean mit Fahrtziel Paranaguá in Brasilien in See. Die Pyxis Ocean, das Ergebnis jahrelanger Planung und Vorbereitung, ist das erste Frachtschiff der Welt, das mit WindWings ausgestattet ist: starre, einziehbare Segel, die Windkraft nutzen, um den Treibstoffverbrauch und die CO2-Emissionen zu senken.
Es ist zwar noch zu früh, um detaillierte Schlussfolgerungen zur Leistung der Segel zu ziehen, aber Karirinne stellt fest, dass sich die ersten Testergebnisse als ermutigend erweisen. „Wir sprechen hier von mehreren Fahrten innerhalb von sieben Monaten. Die Ergebnisse werden sehr wertvoll sein, um die Tests zu beschleunigen, Fehler zu beheben und sowohl aus unseren Daten als auch von der Schiffsbesatzung zu lernen.“
Investitionen in grüne Technologien
Bei CHEK geht es um mehr als nur neue Segel. Die Projektpartner haben mehrere Technologien beschleunigt, darunter das Luftschmiersystem von Silverstream Technologies (das Schiffen das Gleiten auf einem Luftpolster gestattet), die Prototypen des Ultraschall-Antifouling-Systems für Schiffsrümpfe von HASYTEC (die verhindern, dass sich Seepocken und andere Meeresbewohner unter Wasser am Schiff ansammeln) und die Technologien von Climeon zur Umwandlung von Abwärme in Energie.
Über die einzelnen Schiffe hinaus unterstützt die von MSC Cruises entwickelte Technologie zur Optimierung der Reiserouten Schiffsbetreiber, Routen zu planen, die sowohl die Umweltverträglichkeit als auch die kommerziellen und technischen Anforderungen berücksichtigen. Die Laborergebnisse von Wärtsilä zur innovativen Wasserstoffmotorentechnologie versprechen eine Zukunft mit sauberen alternativen Kraftstoffen in der Fernschifffahrt.
Mehrere Technologien, die im Rahmen des Projekts erprobt werden, schlagen bereits hohe Wellen: Ultraschall-Antifouling-Geräte, die auf Massengutfrachtern und Kreuzfahrtschiffen installiert werden, sind mit Wetterinformationen zur optimalen Routenplanung ausgestattet, die die vorherrschenden atmosphärischen und maritimen Bedingungen berücksichtigen, um die effizienteste Durchfahrt zu planen. „Unser Ziel ist es, die Wirksamkeit der integrierten CHEK-Technologien zur verbesserten Energieeffizienz, für geringeren Kraftstoffverbrauch und niedrigere Emissionen noch vor Projektende zu demonstrieren“, so Karirinne.
Bis Mai 2024 wird CHEK erstmals einen Kurs durchführen, um Interessierten, die in bahnbrechende Meerestechnologien investieren wollen, überzeugende Nachweise vorzulegen. Das Konsortium plant spezielle Workshops und eine kontinuierliche Zusammenarbeit mit den wichtigsten Zielgruppen. Zu den Ergebnissen gehören Szenarien für den Einsatz der Technologien in den Jahren 2030 und 2050. „Die Projektpartner haben bereits Kontakt zu potenzieller Kundschaft aufgenommen, und wir sehen interessante Verwertungsmöglichkeiten auf der Ebene der einzelnen Technologien“, so Karirinne abschließend.